كود ناسا للتوازن الكيميائي مع التطبيقات (CEA) - الحصان العامل الحسابي الذي يحسب أداء الصواريخ وموجات الصدمة والتفجيرات منذ ما قبل ولادة معظم مستخدميه الحاليين - حصل أخيرًا على تحديث طال انتظاره. قام مركز الهندسة والسلامة (NESC) بترقية كود CEA2 القديم المكتوب بلغة فورتران إلى CEA v3، وهي حزمة برمجيات موجهة للكائنات بلغة فورتران 2008، والتي تتحدث الآن بطلاقة مع بايثون وC وMATLAB وحتى إكسل، لأنه لا شيء يقول 'علم الصواريخ' مثل واجهة جدول بيانات.

تم إصدار CEA2 في عام 2002، وكان الأداة المفضلة لتحليل الدفع والكيمياء الحرارية، لكن تنفيذه الإجرائي القديم في فورتران كان على ما يبدو ممتعًا في صيانته مثل قاعدة بيانات عمرها 20 عامًا بدون واجهة إجراءات فرعية. جعل عدم وجود واجهة مناسبة من الصعب بشكل متزايد توسيعه ودمجه في سير العمل الهندسي الحديث، الذي يتطلب الآن عمليات مسح بارامترية آلية، وتكاملًا مع أدوات النمذجة الأخرى، ودعمًا للوقود الناشئ مثل الوقود الأخضر ووقود الطيران المستدام. لذا قررت ناسا جره إلى العصر الحديث مع الحفاظ على أساسه الفني المُتحقق منه.

تم بناء CEA v3 على هياكل بيانات موجهة للكائنات، وكتابة أكثر صرامة، ومعمارية حل توازن آمنة للخيوط. وهو يدعم واجهات فورتران وC وبايثون وMATLAB وإكسل، مما يسمح بتوصيل الأداة مباشرة بخطوط التحليل الآلي، وأطر التصميم متعددة التخصصات، ودراسات تصميم التجارب عالية الحجم. وللحنينين إلى الماضي، يتم الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة من خلال واجهة سطر أوامر قديمة، بحيث يمكن نقل ملفات الإدخال وسير العمل الحالية بأقل قدر من الاضطراب - لأنه لا شيء يقول 'تقدم' مثل إبقاء سطر الأوامر القديم.

كما تم توسيع قاعدة البيانات الديناميكية الحرارية لتشمل وقودًا ومواد دافعة إضافية ذات صلة بتطبيقات ناسا الحالية، بما في ذلك مكونات الوقود الأخضر مثل ADN وHAN وLMP-103S، بالإضافة إلى مرشحي وقود الطيران المستدام مثل n-بوتانول. هذا يعني أن CEA v3 يمكنه الآن مساعدتك في معرفة كيفية حرق أشياء أفضل للكوكب، أو على الأقل أقل سوءًا.

الآن، للتفاصيل الدقيقة: حسابات التوازن الفردية في CEA v3 أبطأ بشكل معتدل من نظيراتها في CEA2، لأن البنية الحديثة والمتانة المضافة تأتي مع بعض الحمل الحسابي. في الاختبارات التمثيلية، كان الحساب الواحد أبطأ بنحو 40 بالمائة، لكن الفرق المطلق كان حوالي 0.004 ثانية فقط لكل حالة - لذلك قد لا تلاحظ ذلك حتى إلا إذا كنت توقته بساعة إيقاف وبحقد.

ولكن هنا حيث يؤتي التحديث ثماره حقًا: بالنسبة لسير العمل متعدد الحالات، وهو شائع في دراسات تصميم التجارب، والمسح البارامتري، والتحسين، وتحليلات عدم اليقين، فإن CEA v3 يغير قواعد اللعبة. في أحد المعايير، اكتمل مسح لـ 108,500 حالة في حوالي 1.11 ثانية باستخدام CEA v3، مقارنة بحوالي 15 دقيقة باستخدام CEA2. هذا انخفاض بنحو 800 مرة في وقت التشغيل لسير العمل هذا. نعم، قرأت ذلك بشكل صحيح: أسرع بـ 800 مرة. أصبحت دراسات تجارة الدفع واسعة النطاق واستكشاف فضاء التصميم الآلي أكثر عملية بكثير، وستشكرك مروحة جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

يجب على مستخدمي ناسا الهندسيين مراعاة الإرشادات التالية: تقبل المستقبل، لكن احتفظ بملفات الإدخال القديمة في متناول اليد. وإذا كانت لديك أسئلة، فاتصل بمارك ك. ليدر في مركز جلين للأبحاث، mark.leader@nasa.gov، لأنه من الواضح أنه ليس لديه ما هو أفضل من الرد على رسائلك الإلكترونية حول روابط بايثون الجديدة لرمز عمره 20 عامًا.